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印染污泥因含有大量的有机物等有毒有害的物质,面临处理难和成本高的难题。污泥与生物质的共掺烧技术是克服污泥单独燃烧缺陷和实现污泥减量化,无害化和资源化的重要途径。水葫芦是一种典型且量大的生物质,其热解预处理获得的生物炭具有比生物质更高的热值,能量密度和固定碳等特点,与印染污泥进行共掺烧处理可以改善其燃烧性能。本论文对印染污泥和水葫芦生物炭的掺烧特性以及掺烧过程中Cl/S的迁移转化行为进行了系统探讨。（1）通过使用热重-红外光谱（TG-FTIR）和裂解-气相色谱/质谱（Py-GC/MS）分析研究了水葫芦根（WHR）,茎和叶（WHSL）的物理化学性质,热解性能,动力学,热力学,气体排放和其他副产物的热解生物能潜力。WHR和WHSL热解由三个连续的阶段组成:水分去除,脱挥发分和残留物分解。主要热解温度区间为200-600°C。升温速率的增加提高了初始脱挥发分和峰值温度,并缩短了两种样品的热化学转化的反应时间。综合热解指数表明WHSL的表现优于WHR。平均活化能表明WHSL（172.09-173.09 k J/mol）的分解成本低于WHR（230.11-232.06 k J/mol）。WHR和WHSL波动的热力学参数表明它们的热解机制比较复杂。WHR和WHSL热解产生的主要气体总量大小为:CO2＞C=O＞C-O＞SO2＞C=C＞H2O＞CH4和CO。WHR主要的热解副产物是苯酚（19.2%）和呋喃（12.4%）,而氮化物（11.9%）和酚（10.0%）是WHSL的主要热解副产物。（2）通过TG-FTIR,热重-质谱（TG-MS）和X射线荧光光谱仪（XRF）对WHR和WHSL的燃烧特性进行量化,评估其燃烧性能,动力学,气体排放和灰分沉积风险。它们的燃烧过程包括水分蒸发,挥发分燃烧,固定碳燃烧和矿物降解四个连续阶段。WHR燃烧的总热释放量（2140.6-4226.7 J/g）高于WHSL燃烧（1255.6-3110.6 J/g）。根据Flynn-Wall-Ozawa方法,WHR和WHSL的平均活化能分别为167.42和172.41k J/mol。WHR的F1（f（α）=1-α）和F3（f（α）=（1-α）~3）模型以及WHSL的F3（f（α）=（1-α）~3）和F1.5(f（α）=（1-α）1.5)模型分别最好地阐明了挥发分和固定碳燃烧阶段的反应机制。CO2是WHR和WHSL的主要逸出气体,对温度的响应最快。两者燃烧反应过程释放的含硫气体（SO2和COS）极低,WHR为0.13%,WHSL为0.12%。WHSL比WHR具有更高的结渣和结垢风险。（3）通过TG-MS,傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）探究了两种烘焙温度（200和300°C）,两种反应气氛（N2/O2和CO2/O2）以及三种升温速率（5,10和15°C/min）对水葫芦（WH）的分解行为,反应动力学,热力学和机理,气体排放和官能团以及微观结构的影响。脱氧和脱水反应是WH烘焙过程的主要反应,在300°C烘焙的水葫芦（WH300）的峰值脱氧率为86.21%。WH300显著减少了含氧官能团的数量并改变了燃料的微观结构特性。在200°C烘焙的水葫芦（WH200）和WH的伪组分的分解速率顺序都为半纤维素＞纤维素＞木质素,而WH300的为:纤维素＞木质素＞半纤维素。当反应从N2/O2变为CO2/O2时,WH的平均活化能从197.71降至195.71 k J/mol,WH200的平均活化能从287.90降至195.97 k J/mol,WH300的平均活化能从226.92降至184.94 k J/mol。与反应气氛相比,升温速率对其燃烧行为的控制更强。与WH相比,WH200的CO2,NO和NO2排放量分别下降了46.0%,53.1%和65.9%,WH300的排放量分别下降了29.6%,42.8%和62.5%。（4）采用TG,烟气分析仪,XPS,XRF和X射线衍射仪（XRD）对TDS与水葫芦生物炭（BC）的共燃性能,协同效应,气体排放,底渣和元素转化模式进行了表征和量化。共燃提高了最大和平均分解速率,它们的协同效应发生在530-700℃范围内。当BC混合比为40%时,混合样的平均活化能降到169.41 k J/mol。与TDS单独燃烧相比,共燃在1000℃时SO2排放总量为4568μg,减少了51.6%。BC单独燃烧增加了NO排放,而BC与TDS的共燃在1000℃下使NO排放最小化。当BC添加比为40%时,F1（SO2）,P4（挥发性-NO）和F2.5（炭-NO）模型在1000℃能更好地描述SO2和NO排放的反应机制。无机硫化物,脂肪族硫,芳香族硫和部分硫酸盐的分解对SO2排放的贡献最大,而吡咯氮,氮的氧化物和部分吡啶氮的分解对NO排放的贡献最大。700℃时TDS的底渣的主要矿物相包括Fe2O3和Ca SO4,而混合样（40%BC）的主要矿物相为Fe2O3,Ca SO4,Na Cl和K5Al5Si3O16。我们的模拟结果表明共燃改变了Fe,Ca,Si和Na的相演化。（5）通过TG,管式炉,XPS,XRD和扫描电子显微镜-能量色散光谱仪（SEM-EDS）,对TDS和BC在空气（N2/O2）和两种富氧气氛（20%O2/80%CO2和30%O2/70%CO2）,不同反应温度和混合比下（共）燃烧期间的S和Cl分布模式及其演变路径进行了量化。无机硫化物,脂肪族硫,芳香族硫和部分硫酸盐的分解是含硫气体释放的主要来源。在空气气氛中,TDS单独燃烧的温度从700℃上升到1000℃,烟气中S的分布从10.60%上升到45.09%。在1000℃时,由于30%O2/70%CO2抑制了硫酸盐分解,TDS在30%O2/70%CO2中的单独燃烧,其底渣和烟气中的硫分布分别增加了2.65%和下降了2.11%。添加40%的BC,通过改变Ca SO4的演变,使更多的K将S固定为K2SO4,从而使S在底渣中的保留率增加30.39%,并将其释放到烟气中的量减少34.50%。无机氯的分解是含氯气体的主要来源。20%O2/80%CO2气氛和40%BC的添加通过抑制有机氯的分解,在底渣中固定了更多的Cl,两者在底渣中的Cl相对含量分别为36.29%和27.26%。